DE102014217114A1 - Combined heat and power plant for decentralized electricity and heat supply - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kraft-Wärme-Kopplungsanlage (10) zur dezentralen Strom- und Wärmeversorgung, mit wenigstens einer Kraftmaschine (12), mittels welcher unter Bereitstellen von Abgas elektrische Energie bereitstellbar ist, mit wenigstens einem Wärmespeicher (22) zum Speichern von von dem Abgas bereitgestellter Wärmeenergie, und mit wenigstens einer Hochtemperatur-Batterie (24), in welcher die von der Kraftmaschine (12) bereitgestellte elektrische Energie speicherbar ist, wobei die Hochtemperatur-Batterie (24) mittels des von der Kraftmaschine (12) bereitgestellten Abgases zum Warmhalten der Hochtemperatur-Batterie (24) versorgbar ist.The invention relates to a combined heat and power plant (10) for decentralized power and heat supply, with at least one engine (12) by means of which electric energy is provided by providing exhaust gas, with at least one heat storage (22) for storing of the Exhaust gas provided heat energy, and with at least one high-temperature battery (24) in which the electrical energy provided by the engine (12) can be stored, wherein the high-temperature battery (24) by means of the engine (12) provided by the exhaust gas for keeping warm the high-temperature battery (24) can be supplied.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraft-Wärme-Kopplungsanlage zur dezentralen Strom- und Wärmeversorgung. The invention relates to a combined heat and power plant for decentralized power and heat supply.

Die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) ist allgemein bekannt und wird üblicherweise auch als Wärme-Kraft-Kopplung (WKK) bezeichnet. Unter der Kraft-Wärme-Kopplung ist die gleichzeitige Gewinnung von mechanischer Energie, die in der Regel in elektrischen Strom beziehungsweise elektrische Energie umgewandelt wird, und nutzbarer Wärme für Heizzwecke oder gegebenenfalls für Produktionszwecke zu verstehen. Combined heat and power (CHP) is well known and is commonly referred to as combined heat and power (CHP). Combined heat and power means the simultaneous generation of mechanical energy, which is usually converted into electrical or electrical energy, and usable heat for heating purposes or, where appropriate, for production purposes.

Üblicherweise verfügen Wohneinheiten und Industrieunternehmen weitestgehend über eine Strom- und Wärmeversorgung durch eine zentrale Infrastruktur in Form eines Stromnetzes und eines Wärmenetzes. Verbreitet sind auch der Strombezug aus der zentralen Infrastruktur sowie eine dezentrale Wärmeversorgung, welche beispielsweise mittels eines Gaskessels und/oder Ölkessels erfolgt. Hierdurch wird eine gesicherte Strom- und Wärmeversorgung inklusive der Abdeckung von Spitzenlasten gewährleistet. Housing units and industrial companies usually have electricity and heat supply through a central infrastructure in the form of a power grid and a heat network. Electricity supply from the central infrastructure as well as a decentralized heat supply, which takes place for example by means of a gas boiler and / or oil boiler, are also widespread. This ensures a secure power and heat supply including the coverage of peak loads.

In Zeiten steigender Kosten der zentralen Energieversorgung kommt der dezentralen Erzeugung beziehungsweise Bereitstellung von Wärme und elektrischer Energie eine immer wichtigere Rolle zu. Zur Realisierung einer dezentralen Stromversorgung kommen beispielsweise Photovoltaik- und/oder Windanlagen zum Einsatz. Aufgrund eines relativ stabilen Gaspreises und eines hohen Brennstoffnutzungsgrads gewinnt jedoch auch die Kraft-Wärme-Kopplung im dezentralen Bereich stark an Bedeutung. Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen weisen üblicherweise eine Kraftmaschine zum Bereitstellen von elektrischer Energie auf. Hierbei umfasst die Kraftmaschine wenigstens ein Kraftmaschinenelement, mittels welchem durch Verbrennen von Kraftstoff mechanische Energie bereitgestellt wird. Mit anderen Worten kann das Kraftmaschinenelement im Kraftstoff gespeicherte Energie in mechanische Energie umwandeln und diese mechanische Energie bereitstellen. Ferner umfasst die Kraftmaschine wenigstens einen mit dem Kraftmaschinenelement gekoppelten Generator, welchem die von dem Kraftmaschinenelement bereitgestellte mechanische Energie zugeführt wird. Mittels des Generators wird die bereitgestellte mechanische Energie in elektrische Energie umgewandelt, sodass die Kraftmaschine insgesamt elektrische Energie bereitstellen kann. In times of rising costs of the central energy supply, the decentralized generation or provision of heat and electrical energy is playing an increasingly important role. To realize a decentralized power supply, for example, photovoltaic and / or wind turbines are used. However, due to a relatively stable price of gas and a high level of fuel efficiency, combined heat and power generation in the decentralized area is also gaining in importance. Combined heat and power plants usually have an engine for providing electrical energy. Here, the engine comprises at least one engine element, by means of which mechanical energy is provided by burning fuel. In other words, the engine element can convert energy stored in the fuel into mechanical energy and provide that mechanical energy. Further, the engine includes at least one generator coupled to the engine element to which the mechanical energy provided by the engine element is supplied. By means of the generator, the mechanical energy provided is converted into electrical energy, so that the engine can provide total electrical energy.

Alternativ kann im Falle einer Brennstoffzelle auch die Brennstoffenergie direkt in elektrische Energie umgewandelt werden und so insgesamt elektrische Energie bereitgestellt werden. Alternatively, in the case of a fuel cell, the fuel energy can also be converted directly into electrical energy, thus providing a total of electrical energy.

Als Kraftmaschinen beziehungsweise Kraftmaschinenelemente können beispielsweise Otto-, Diesel- und/oder Stirling-Motoren sowie Brennstoffzellensysteme zum Einsatz kommen. Diese Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen verfügen typischerweise über ein konstantes Verhältnis von Stromerzeugung zur Wärmeerzeugung. Ihre Flexibilität bezüglich variierender Strom- und Wärmeerzeugung ist stark limitiert. Zwar können die Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen im Teillastbetrieb betrieben werden, wobei jedoch dann gleichzeitig die Strom- und Wärmeerzeugung absinkt. Eine sich zeitlich ändernde Nachfrage an Strom und Wärme kann somit nicht bedient werden. Aus diesem Grund werden derartige Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen heute nur zur zusätzlichen Strom- und Wärmeversorgung eingesetzt, um eine Grundlast abzudecken. Zur Realisierung einer hinreichenden Flexibilität und für die Abdeckung von Nachfragespitzen sind weiterhin ein elektrischer Netzanschluss für die Stromversorgung und beispielsweise ein brennstoffgefeuerter Spitzenlastkessel zur Wärmeversorgung erforderlich. As engines or engine elements, for example, Otto, diesel and / or Stirling engines and fuel cell systems can be used. These combined heat and power plants typically have a constant ratio of power generation to heat generation. Their flexibility in terms of varying power and heat generation is severely limited. Although the combined heat and power plants can be operated in partial load operation, but at the same time the power and heat generation decreases. A time-varying demand for electricity and heat can not be served. For this reason, such combined heat and power plants are now used only for additional power and heat supply to cover a base load. In order to realize sufficient flexibility and to cover demand peaks, an electrical power supply for the power supply and, for example, a fuel-fired peak load boiler for heat supply are still required.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Kraft-Wärme-Kopplungsanlage bereitzustellen, mittels welcher sich eine besonders vorteilhafte dezentrale Strom- und Wärmeversorgung mit der Abdeckung von Spitzenlasten realisieren lässt. The object of the present invention is therefore to provide a combined heat and power plant, by means of which a particularly advantageous decentralized power and heat supply can be realized with the coverage of peak loads.

Diese Aufgabe wird durch eine Kraft-Wärme-Kopplungsanlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben. This object is achieved by a combined heat and power plant having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.

Die erfindungsgemäße Kraft-Wärme-Kopplungsanlage zur dezentralen Strom- und Wärmeversorgung umfasst wenigstens eine Kraftmaschine, mittels welcher unter Bereitstellen von Abgas und durch Umwandeln von mechanischer Energie in elektrische Energie die elektrische Energie bereitstellbar ist. Hierzu umfasst die Kraftmaschine beispielsweise wenigstens ein Kraftmaschinenelement oder wenigstens eine Kraftmaschinenkomponente, mittels welchem beziehungsweise mittels welcher ein Kraftstoff verbrennbar und durch das Verbrennen des Kraftstoffes mechanische Energie bereitstellbar ist. Dies bedeutet, dass mittels des Kraftmaschinenelements im Kraftstoff gespeicherte Energie genutzt und insbesondere in mechanische Energie umgewandelt werden kann, welche von dem Kraftmaschinenelement bereitgestellt wird. Beispielsweise wird die mechanische Energie über wenigstens eine Antriebswelle des Kraftmaschinenelements bereitgestellt. The combined heat and power plant according to the invention for the decentralized supply of power and heat comprises at least one engine, by means of which, with the provision of exhaust gas and by converting mechanical energy into electrical energy, the electrical energy can be provided. For this purpose, the engine comprises, for example, at least one engine element or at least one engine component, by means of which or by means of which a fuel can be combusted and mechanical energy can be provided by burning the fuel. This means that energy stored in the fuel by means of the engine element can be used and, in particular, converted into mechanical energy which is provided by the engine element. For example, the mechanical energy is provided via at least one drive shaft of the engine element.

Ferner umfasst die Kraftmaschine beispielsweise wenigstens einen Generator, welchem die von dem Kraftmaschinenelement bereitgestellte mechanische Energie zugeführt wird. Mittels des Generators wird die von dem Kraftmaschinenelement bereitgestellte mechanische Energie in elektrische Energie umgewandelt, welche schließlich bereitgestellt werden kann. Further, the engine includes, for example, at least one generator to which the mechanical energy provided by the engine element is supplied. By means of the generator is that of the engine element provided mechanical energy converted into electrical energy, which can finally be provided.

Die Kraft-Wärme-Kopplungsanlage umfasst wenigstens einen Wärmespeicher zum Speichern von von dem Abgas bereitgestellter Wärmeenergie. Durch das Verbrennen des Kraftstoffes entsteht Abgas, welches eine gewisse Temperatur aufweist und demzufolge eine gewisse Wärmeenergie enthält. Zumindest ein Teil der Wärmeenergie kann in dem Wärmespeicher gespeichert werden, wobei die im Wärmespeicher gespeicherte Wärmeenergie beispielsweise für Heizzwecke genutzt werden kann. Mit der von der Kraftmaschine bereitgestellten elektrischen Energie, insbesondere elektrischem Strom, kann beispielsweise wenigstens ein elektrischer Verbraucher versorgt und dadurch betrieben werden. The combined heat and power plant comprises at least one heat accumulator for storing heat energy provided by the exhaust gas. The combustion of the fuel produces exhaust gas which has a certain temperature and consequently contains a certain amount of heat energy. At least part of the heat energy can be stored in the heat storage, wherein the heat energy stored in the heat storage, for example, can be used for heating purposes. With the electrical energy provided by the engine, in particular electrical current, for example, at least one electrical load can be supplied and operated thereby.

Die erfindungsgemäße Kraft-Wärme-Kopplungsanlage umfasst darüber hinaus wenigstens eine Hochtemperatur-Batterie, in welcher die von der Kraftmaschine bereitgestellte elektrische Energie speicherbar ist. Unter der Hochtemperatur-Batterie ist beispielsweise eine Batterie zu verstehen, welche einen Betriebstemperaturbereich von einschließlich 250 Grad Celsius bis einschließlich 350 Grad Celsius aufweist. Beispielsweise weist die Hochtemperatur-Batterie in dem genannten Betriebstemperaturbereich ihre höchstmögliche Kapazität zum Speichern von elektrischer Energie, insbesondere elektrischem Strom, auf. The combined heat and power plant according to the invention further comprises at least one high-temperature battery in which the electrical energy provided by the engine can be stored. For example, the high-temperature battery is a battery that has an operating temperature range of up to and including 350 degrees Celsius, including 250 degrees Celsius. For example, the high-temperature battery has its highest possible capacity for storing electrical energy, in particular electric current, in the operating temperature range mentioned.

Die Hochtemperatur-Batterie ist dabei mittels des von der Kraftmaschine bereitgestellten Abgases zum Warmhalten der Hochtemperatur-Batterie versorgbar. Hierzu ist beispielsweise eine Abgasverrohrung vorgesehen, welche von dem von der Kraftmaschine bereitgestellten Abgas durchströmbar ist. Mittels der Abgasverrohrung wird das Abgas von der Kraftmaschine zur Hochtemperatur-Batterie geführt, sodass die Hochtemperatur-Batterie über die Abgasverrohrung mit dem von der Kraftmaschine bereitgestellten Abgas versorgt und dadurch warmgehalten wird. Die Hochtemperatur-Batterie, insbesondere wenigstens eine Batteriezelle der Hochtemperatur-Batterie, ist beispielsweise zumindest teilweise von zumindest einem Kanal umgeben, wobei der Kanal fluidisch mit der Abgasverrohrung verbunden ist. Dadurch kann das die Abgasverrohrung durchströmende Abgas in den Kanal einströmen und den Kanal durchströmen, sodass die Hochtemperatur-Batterie infolge eines Wärmeübergangs von dem Abgas an die Hochtemperatur-Batterie erwärmt beziehungsweise warmgehalten wird. Dadurch kann die Hochtemperatur-Batterie mittels des Abgases in ihrem Betriebstemperaturbereich gehalten werden, sodass sich ein besonders effizienter Betrieb der Hochtemperatur-Batterie und der Kraft-Wärme-Kopplungsanlage insgesamt realisieren lässt. The high-temperature battery can be supplied by means of the exhaust gas provided by the engine for keeping the high-temperature battery warm. For this purpose, for example, an exhaust pipe is provided, which can be flowed through by the exhaust gas provided by the engine. By means of the exhaust piping, the exhaust gas from the engine to the high-temperature battery is performed, so that the high-temperature battery is supplied via the exhaust piping with the provided by the engine exhaust and thereby kept warm. The high-temperature battery, in particular at least one battery cell of the high-temperature battery, for example, at least partially surrounded by at least one channel, wherein the channel is fluidly connected to the exhaust piping. Thereby, the exhaust gas flowing through the exhaust piping can flow into the channel and flow through the channel, so that the high-temperature battery is heated or kept warm due to a heat transfer from the exhaust gas to the high-temperature battery. As a result, the high-temperature battery can be kept in its operating temperature range by means of the exhaust gas, so that a particularly efficient operation of the high-temperature battery and the combined heat and power plant can be achieved overall.

Hochtemperatur-Batterien erlauben eine besonders effiziente und kostengünstige elektrische Energiespeicherung. Beispiele für Hochtemperatur-Batterien sind die Natrium-Schwefel-Batterie (NaS) und die Natrium-Nickel-Chlorid-Batterie (NaNiCl oder ZEBRA-Batterie). Diese Hochtemperatur-Batterien arbeiten bei Temperaturen von 250 Grad Celsius bis 350 Grad Celsius und erreichen insbesondere bei diesen Temperaturen sehr hohe elektrische Speicherwirkungsgrade von teilweise über 90 Prozent. Die hohe Betriebstemperatur beziehungsweise der hohe Betriebstemperaturbereich ist vorteilhaft bezüglich der Reaktionskinetik, kann gegebenenfalls aber zu thermischen Verlusten während des Betriebs, aber auch beim Stillstand der Hochtemperatur-Batterie führen. Unter dem Betrieb der Hochtemperatur-Batterie ist zu verstehen, dass die Hochtemperatur-Batterie mit elektrischer Energie geladen, das heißt dass der Hochtemperatur-Batterie elektrische Energie zugeführt wird und dass die Hochtemperatur-Batterie entladen, das heißt dass elektrische Energie aus der Hochtemperatur-Batterie abgeführt wird. Unter dem Stillstand der Hochtemperatur-Batterie ist zu verstehen, dass sich die Hochtemperatur-Batterie in einem Stand-by-Betrieb befindet, in welchem die Hochtemperatur-Batterie weder geladen noch entladen wird, aber bei hoher Betriebstemperatur gehalten werden muss. High-temperature batteries allow a particularly efficient and cost-effective electrical energy storage. Examples of high-temperature batteries are the sodium-sulfur battery (NaS) and the sodium-nickel-chloride battery (NaNiCl or ZEBRA battery). These high-temperature batteries work at temperatures of 250 degrees Celsius to 350 degrees Celsius and reach particularly at these temperatures very high electrical storage efficiencies of more than 90 percent. The high operating temperature or the high operating temperature range is advantageous with respect to the reaction kinetics, but may possibly lead to thermal losses during operation, but also at standstill of the high-temperature battery. Under the operation of the high temperature battery is to be understood that the high temperature battery is charged with electrical energy, that is, that the high temperature battery is supplied with electrical energy and that the high temperature battery is discharged, that is, electrical energy from the high temperature battery is dissipated. The standstill of the high-temperature battery means that the high-temperature battery is in a stand-by mode in which the high-temperature battery is neither charged nor discharged but must be kept at a high operating temperature.

Durch das Versorgen der Hochtemperatur-Batterie mit dem Abgas kann die Hochtemperatur-Batterie besonders effizient warmgehalten und somit in ihrem Betriebstemperaturbereich gehalten werden, ohne dass hierzu elektrische Energie verbraucht beziehungsweise aufgewendet werden müsste. Soll eine Hochtemperatur-Batterie üblicherweise während ihres Stillstands, welcher auch als Nicht-Betrieb bezeichnet wird, betriebsbereit gehalten werden, so kommen beispielsweise elektrische Heizelemente zum Einsatz, um Wärmeverluste auszugleichen. Da die elektrischen Heizelemente üblicherweise durch den elektrischen Energiegehalt der Hochtemperatur-Batterie betrieben werden, sinkt während des Stand-by-Betriebs der Ladezustand der Hochtemperatur-Batterie kontinuierlich ab. Gerade kleine Batterieeinheiten für die dezentrale Versorgung besitzen hohe spezifische Wärmeverluste und verursachen damit eine hohe Selbstentladung im Stand-by-Betrieb. Diese Problematik kann bei der erfindungsgemäßen Kraft-Wärme-Kopplungsanlage vermieden oder zumindest gering gehalten werden, da die Hochtemperatur-Batterie mittels des Abgases beziehungsweise mittels Wärmeenergie, die im Abgas enthalten ist und ansonsten ungenutzt verloren gehen würde, warmgehalten werden kann. By supplying the high-temperature battery with the exhaust gas, the high-temperature battery can be kept warm particularly efficiently and thus kept in its operating temperature range without having to use or expend electrical energy for this purpose. If a high-temperature battery is usually kept ready for operation during its standstill, which is also referred to as non-operation, then, for example, electrical heating elements are used to compensate for heat losses. Since the electrical heating elements are usually operated by the electrical energy content of the high-temperature battery, the state of charge of the high-temperature battery drops continuously during stand-by operation. Even small battery units for decentralized supply have high specific heat losses and thus cause a high self-discharge in stand-by mode. This problem can be avoided in the combined heat and power plant according to the invention or at least kept low because the high-temperature battery by means of the exhaust gas or by means of heat energy contained in the exhaust gas and would otherwise be lost unused, can be kept warm.

Da bei der erfindungsgemäßen Kraft-Wärme-Kopplungsanlage die Kraftmaschine und die Hochtemperatur-Batterie zum Einsatz kommen, ist die Kraft-Wärme-Kopplungsanlage als Hybridanlage ausgebildet, mittels welcher sich eine gesicherte dezentrale Strom- und Wärmeversorgung realisieren lässt. Ein Grundbedarf an elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom kann durch die Kraftmaschine bedient werden. Gegenüber dem Grundbedarf wesentlich höhere Spitzenlasten können mittels der Hochtemperatur-Batterie bedient beziehungsweise bereitgestellt werden, wobei beispielsweise bei Spitzenlasten sowohl die Kraftmaschine als auch die Hochtemperatur-Batterie elektrische Energie, insbesondere elektrischen Strom, zum Versorgen von entsprechenden elektrischen Verbrauchern bereitstellen. Hierdurch können eine besonders hohe Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit bei der Strom- und Wärmeversorgung realisiert werden, insbesondere gegenüber bekannten Blockheizkraftwerk-Lösungen. Since in the combined heat and power plant according to the invention, the engine and the high-temperature battery are used, the cogeneration plant is as Hybrid system designed by means of which a secure decentralized power and heat supply can be realized. A basic requirement of electrical energy or electric current can be served by the engine. Compared to the basic requirement much higher peak loads can be served or provided by means of the high-temperature battery, for example, at peak loads both the engine and the high-temperature battery provide electrical energy, in particular electricity, for supplying corresponding electrical consumers. As a result, a particularly high reliability and availability in the power and heat supply can be realized, in particular over known combined heat and power plant solutions.

Darüber hinaus ist es insbesondere mittels der Hochtemperatur-Batterie möglich, überschüssige, regenerativ produzierte Strommengen aus einem zentralen Stromnetz oder aus anderen dezentralen Stromerzeugern (z.B. Photovoltaik- und Windkraftanlagen) aufzunehmen und beispielsweise in der Hochtemperatur-Batterie zu speichern und/oder insbesondere mittels einer elektrischen Wärmeeinrichtung in Wärme umzuwandeln und diese Wärme in dem Wärmespeicher zu speichern. Darüber hinaus lässt sich eine besonders bedarfsorientierte Wiedergabe der gespeicherten Energie als Strom oder Wärme darstellen. Im Vergleich zu herkömmlichen Blockheizkraftwerk-Lösungen mit vergleichbaren elektrischen Leistungsdaten lässt sich durch die Kombination der Kraftmaschine mit den beiden Speichern in Form der Hochtemperatur-Batterie und des Wärmespeichers eine deutlich größere Bandbreite im Regelbereich zur Strom- und Wärmeabgabe sowie Strom- und Wärmeaufnahme realisieren. In addition, it is possible, in particular by means of the high-temperature battery to absorb excess, regeneratively produced amounts of electricity from a central power grid or other decentralized power generators (eg photovoltaic and wind turbines) and store for example in the high-temperature battery and / or in particular by means of an electric Convert heat device into heat and store this heat in the heat storage. In addition, a particularly demand-oriented reproduction of the stored energy can be represented as electricity or heat. Compared to conventional cogeneration solutions with comparable electrical performance data can be realized by the combination of the engine with the two memories in the form of high-temperature battery and the heat accumulator a much wider bandwidth in the control range for power and heat output and power and heat absorption.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens eine elektrische Heizeinrichtung zum Beheizen des Wärmespeichers vorgesehen. Die elektrische Heizeinrichtung kann dabei als elektrische Widerstandsheizung oder als Wärmepumpe ausgebildet sein und gewährleistet insbesondere eine kurzzeitige hohe Wärmeproduktion, um dadurch Spitzenlasten in der Wärmeversorgung zu bedienen. Ferner ist es dadurch beispielsweise möglich, aus einem zentralen Stromnetz oder aus anderen dezentralen Stromerzeugern (z.B. Photovoltaik- und Windkraftanlagen) aufgenommene elektrische Energie mittels der elektrischen Heizeinrichtung in Wärme beziehungsweise Wärmeenergie umzuwandeln und diese Wärme beziehungsweise Wärmeenergie in dem Wärmespeicher zu speichern. In an advantageous embodiment of the invention, at least one electric heater is provided for heating the heat accumulator. The electric heater can be designed as an electrical resistance heater or as a heat pump and in particular ensures a short-term high heat production, thereby serving peak loads in the heat supply. Further, this makes it possible, for example, to convert electrical energy received from a central power grid or from other distributed power generators (e.g., photovoltaic and wind power plants) into heat or heat energy by means of the electric heater and to store such heat or heat energy in the heat storage.

Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die elektrische Heizeinrichtung in den Wärmespeicher integriert ist. Hierdurch lässt sich ein besonders kompakter Aufbau schaffen. Ferner kann dadurch der Wärmespeicher besonders effizient erwärmt werden. It has proven to be particularly advantageous if the electrical heating device is integrated in the heat accumulator. This makes it possible to create a particularly compact structure. Furthermore, the heat accumulator can thereby be heated particularly efficiently.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die elektrische Heizeinrichtung mit der Hochtemperatur-Batterie elektrisch verbunden und mit in der Hochtemperatur-Batterie gespeicherter elektrischer Energie versorgbar und betreibbar ist. Hierdurch kann somit in der Hochtemperatur-Batterie gespeicherte elektrische Energie genutzt werden, um die elektrische Heizeinrichtung zu betreiben. Mittels der elektrischen Heizeinrichtung wird in der Hochtemperatur-Batterie gespeicherte elektrische Energie in Wärmeenergie umgewandelt, welche in dem Wärmespeicher gespeichert beziehungsweise über den Wärmespeicher für Heizzwecke genutzt werden kann. A further embodiment is characterized in that the electrical heating device is electrically connected to the high-temperature battery and can be supplied and operated with electrical energy stored in the high-temperature battery. As a result, electrical energy stored in the high-temperature battery can thus be used to operate the electric heating device. By means of the electric heater stored in the high-temperature battery electrical energy is converted into heat energy, which can be stored in the heat storage or used on the heat storage for heating purposes.

Alternativ oder zusätzlich ist es vorgesehen, dass die elektrische Heizeinrichtung mit der Kraftmaschine elektrisch verbunden ist, sodass die elektrische Heizeinrichtung mit von der Kraftmaschine bereitgestellter elektrischer Energie versorgbar und dadurch betreibbar ist. Alternatively or additionally, it is provided that the electric heating device is electrically connected to the engine, so that the electric heating device can be supplied with electric energy provided by the engine and thereby operable.

Alternativ oder zusätzlich kann auch eine thermische Heizeinrichtung, ein sogenannter Spitzenlastkessel, vorgesehen sein. Dabei wird dann in Zeiten einer Nachfrage hoher Wärmeenergie Brennstoff verbrannt und dadurch die Wärmenachfrage bedient. Dieser Spitzenlastkessel kann mit dem Wärmespeicher verbunden sein. Alternatively or additionally, a thermal heating device, a so-called peak load boiler, may also be provided. In this case, fuel is then burned in times of high demand of heat energy, thereby serving the heat demand. This peak load boiler can be connected to the heat storage.

In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist in Strömungsrichtung des Abgases von der Kraftmaschine zur Hochtemperatur-Batterie zwischen der Hochtemperatur-Batterie und der Kraftmaschine wenigstens ein Wärmeübertrager angeordnet, mittels welchem unter Kühlen des Abgases Wärmeenergie von dem Abgas an den Wärmespeicher übertragbar ist. Der Wärmeübertrager ist beispielsweise in der genannten Abgasverrohrung angeordnet und dabei in Strömungsrichtung des Abgases durch die Abgasverrohrung zwischen der Kraftmaschine und der Hochtemperatur-Batterie positioniert. Die Verwendung des Wärmeübertragers ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das von der Kraftmaschine bereitgestellte Abgas stromauf der Hochtemperatur-Batterie eine Temperatur aufweist, welche höher als die Betriebstemperatur beziehungsweise der Betriebstemperaturbereich der Hochtemperatur-Batterie ist. Mittels des Wärmeübertrages kann dann das Abgas gekühlt werden, sodass in der Folge die Hochtemperatur-Batterie mittels des gekühlten Abgases in dem Betriebstemperaturbereich gehalten werden kann. Durch die mittels des Wärmeübertrages bewirkte Kühlung des Abgases wird dem Abgas Wärme beziehungsweise Wärmeenergie entzogen. Diese dem Abgas entzogene Wärme geht jedoch nicht ungenutzt verloren, sondern wird über den Wärmeübertrager in dem Wärmespeicher gespeichert, sodass sich ein besonders effizienter Betrieb der Kraft-Wärme-Kopplungsanlage realisieren lässt. In a particularly advantageous embodiment of the invention, at least one heat exchanger is arranged in the flow direction of the exhaust gas from the engine to the high-temperature battery between the high-temperature battery and the engine, by means of which heat energy can be transferred from the exhaust gas to the heat accumulator while cooling the exhaust gas. The heat exchanger is arranged for example in said exhaust gas piping and thereby positioned in the flow direction of the exhaust gas through the exhaust piping between the engine and the high-temperature battery. The use of the heat exchanger is particularly advantageous if the exhaust gas provided by the engine upstream of the high-temperature battery has a temperature which is higher than the operating temperature or the operating temperature range of the high-temperature battery. By means of the heat transfer, the exhaust gas can then be cooled, so that, as a consequence, the high-temperature battery can be kept in the operating temperature range by means of the cooled exhaust gas. The cooling of the exhaust gas effected by means of the heat transfer removes heat or heat energy from the exhaust gas. However, this heat withdrawn from the exhaust gas is not lost unused, but is over the Heat exchanger stored in the heat storage, so that a particularly efficient operation of the cogeneration plant can be realized.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der Hochtemperatur-Batterie wenigstens ein elektrisches Heizelement zum Erwärmen der Hochtemperatur-Batterie zugeordnet ist. Mit anderen Worten kann die Hochtemperatur-Batterie mittels des elektrischen Heizelements erwärmt beziehungsweise warmgehalten werden. Dieses Warmhalten beziehungsweise Erwärmen der Hochtemperatur-Batterie ist mittels des elektrischen Heizelements insbesondere dann möglich, wenn die Kraftmaschine nicht betrieben wird und demzufolge kein Abgas bereitstellt oder wenn das von der Kraftmaschine bereitgestellte Abgas, insbesondere während einer Warmlaufphase der Kraftmaschine, eine Temperatur aufweist, welche geringer als der Betriebstemperaturbereich der Hochtemperatur-Batterie ist. Dieser Ausführungsform liegt die Idee zugrunde, die Hochtemperatur-Batterie mittels des elektrischen Heizelements insbesondere unabhängig von der Kraftmaschine und unabhängig von dem Wärmespeicher zu erwärmen beziehungsweise warm zu halten, da der Wärmespeicher beispielsweise eine maximale Temperatur von 160 Grad aufweist, welche wesentlich geringer als der Betriebstemperaturbereich der Hochtemperatur-Batterie ist. Insbesondere kann die Hochtemperatur-Batterie mittels des elektrischen Heizelements warmgehalten beziehungsweise erwärmt werden, wenn die Kraftmaschine über eine lange Zeitdauer abgeschaltet ist und demzufolge kein Abgas bereitstellt. Another embodiment is characterized in that the high-temperature battery is associated with at least one electric heating element for heating the high-temperature battery. In other words, the high-temperature battery can be heated or kept warm by means of the electric heating element. This warming or heating of the high-temperature battery is particularly possible by means of the electric heating element when the engine is not operated and therefore provides no exhaust gas or if the exhaust gas provided by the engine, in particular during a warm-up phase of the engine, has a temperature which is lower than the operating temperature range of the high-temperature battery. This embodiment is based on the idea to heat or keep warm the high-temperature battery by means of the electric heating element, in particular independent of the engine and regardless of the heat storage, since the heat storage, for example, has a maximum temperature of 160 degrees, which is much lower than the operating temperature range the high-temperature battery is. In particular, the high-temperature battery can be kept warm or heated by means of the electric heating element when the engine is switched off over a long period of time and therefore provides no exhaust gas.

Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das elektrische Heizelement mit der Hochtemperatur-Batterie elektrisch verbunden und mit in der Hochtemperatur-Batterie gespeicherter elektrischer Energie versorgbar und betreibbar ist. Dadurch lässt sich ein besonders effizienter Betrieb der Kraft-Wärme-Kopplungsanlage realisieren. It has been found to be particularly advantageous if the electric heating element is electrically connected to the high-temperature battery and can be supplied and operated with stored in the high-temperature battery electrical energy. This makes it possible to realize a particularly efficient operation of the combined heat and power plant.

In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens ein Gebläse vorgesehen, mittels welchem ein Gasstrom erzeugbar und die Hochtemperatur-Batterie mit dem Gasstrom zum Kühlen der Hochtemperatur-Batterie versorgbar ist. Bei dem Gasstrom handelt es sich beispielsweise um Luft beziehungsweise einen Luftstrom, mittels welchem die Hochtemperatur-Batterie gekühlt wird. Dadurch kann die Hochtemperatur-Batterie in ihrem Betriebstemperaturbereich gehalten werden, sodass sich ein besonders effizienter Betrieb der Hochtemperatur-Batterie realisieren lässt. In a particularly advantageous embodiment of the invention, at least one fan is provided, by means of which a gas stream can be generated and the high-temperature battery with the gas stream for cooling the high-temperature battery can be supplied. The gas stream is, for example, air or an air stream by means of which the high-temperature battery is cooled. As a result, the high-temperature battery can be kept in its operating temperature range, so that a particularly efficient operation of the high-temperature battery can be realized.

Bei dem Gasstrom kann es sich um Abgas beziehungsweise um einen Abgasstrom handeln, welcher stromab der Hochtemperatur-Batterie abgezweigt und zur Hochtemperatur-Batterie rückgeführt wird. Da der Abgasstrom stromab der Hochtemperatur-Batterie abgezweigt wird, weist der abgezweigte und rückgeführte Abgasstrom eine geringere Temperatur als das Abgas stromauf der Hochtemperatur-Batterie auf, sodass die Hochtemperatur-Batterie mittels des abgezweigten und rückgeführten Abgasstroms effektiv gekühlt werden kann. The gas stream may be exhaust gas or an exhaust gas stream, which is branched off downstream of the high-temperature battery and returned to the high-temperature battery. Since the exhaust gas stream is branched downstream of the high-temperature battery, the branched and recirculated exhaust gas stream has a lower temperature than the exhaust gas upstream of the high-temperature battery, so that the high-temperature battery can be effectively cooled by means of the branched and recirculated exhaust gas flow.

Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn eine Rezirkulationseinrichtung vorgesehen ist, mittels welcher das Abgas von einer stromab der Hochtemperatur-Batterie angeordneten Abzweigstelle zur Hochtemperatur-Batterie und/oder zu einer stromauf der Hochtemperatur-Batterie angeordneten Einführstelle rückführbar ist. Wie bereits angedeutet, kann das Abgas stromab der Hochtemperatur-Batterie abgezweigt und zur Hochtemperatur-Batterie rückgeführt und dabei beispielsweise direkt in die Hochtemperatur-Batterie eingeleitet werden, um die Hochtemperatur-Batterie zu kühlen. Finally, it has proven to be particularly advantageous if a recirculation device is provided, by means of which the exhaust gas can be traced from a branch point arranged downstream of the high-temperature battery to the high-temperature battery and / or to an insertion point arranged upstream of the high-temperature battery. As already indicated, the exhaust gas can be branched off downstream of the high-temperature battery and returned to the high-temperature battery, for example, be introduced directly into the high-temperature battery to cool the high-temperature battery.

Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, das Abgas von stromab der Hochtemperatur-Batterie zur Einführstelle rückzuführen, wobei die Einführstelle in Strömungsrichtung des Abgases stromauf der Hochtemperatur-Batterie angeordnet ist. Hierbei kann die Einführstelle in Strömungsrichtung des Abgases zwischen der Kraftmaschine und der Hochtemperatur-Batterie angeordnet sein, sodass beispielsweise das rückgeführte Abgas in die genannte Abgasverrohrung eingeleitet wird. Das rückgeführte Abgas kann dann von der Einführstelle zur Hochtemperatur-Batterie strömen und diese kühlen. Alternatively or additionally, it is possible to recirculate the exhaust gas from downstream of the high-temperature battery to the introduction point, wherein the insertion point is arranged in the flow direction of the exhaust gas upstream of the high-temperature battery. Here, the insertion point can be arranged in the flow direction of the exhaust gas between the engine and the high-temperature battery, so that, for example, the recirculated exhaust gas is introduced into said exhaust gas piping. The recirculated exhaust gas may then flow from the introduction point to the high temperature battery and cool it.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Einführstelle an der Kraftmaschine oder stromauf dieser angeordnet ist. Dies bedeutet, dass das abgezweigte und rückgeführte Abgas zur Kraftmaschine rückgeführt werden kann, sodass die Kraftmaschine mittels des abgezweigten und rückgeführten Abgases erwärmt, insbesondere vorgewärmt, werden kann. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, die Kraftmaschine, nachdem diese eine längere Zeit abgeschaltet war, vor ihrer Aktivierung zu erwärmen, das heißt vorzuwärmen, um dadurch einen Kaltstart der Kraftmaschine zu vermeiden. Dadurch kann ein besonders effizienter Betrieb der Kraftmaschine realisiert werden. Ferner ist es möglich, die Kraftmaschine während ihres auf einen Kaltstart folgenden Warmlaufs mit dem rückgeführten Abgas zu beheizen, sodass der Warmlauf besonders kurz gehalten und die Kraftmaschine besonders schnell in einen vorteilhaften Betriebstemperaturbereich gebracht werden kann. Auch dies kommt dem effizienten Betrieb der Kraftmaschine und somit der Kraft-Wärme-Kopplungsanlage insgesamt zugute. In addition, it can be provided that the insertion point is arranged on the engine or upstream of this. This means that the branched and recirculated exhaust gas can be returned to the engine, so that the engine can be heated, in particular preheated, by means of the branched and recirculated exhaust gas. This makes it possible, for example, to heat the engine, after it has been switched off for a long time, before its activation, ie preheat, thereby avoiding a cold start of the engine. As a result, a particularly efficient operation of the engine can be realized. Further, it is possible to heat the engine during its after a cold start following warm-up with the recirculated exhaust gas, so that the warm-up can be kept very short and the engine can be brought very quickly in a favorable operating temperature range. This also benefits the efficient operation of the engine and thus of the combined heat and power plant as a whole.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred Embodiment and with reference to the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the figure description and / or alone in the single figure can be used not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or alone, without the frame to leave the invention.

Die Zeichnung zeigt in der einzigen Figur eine schematische Darstellung einer Kraft-Wärme-Kopplungsanlage zur dezentralen Strom- und Wärmeversorgung, mit einer Kraftmaschine, einem Wärmespeicher und einer Hochtemperatur-Batterie. The drawing shows in the single figure is a schematic representation of a combined heat and power plant for decentralized power and heat supply, with an engine, a heat accumulator and a high-temperature battery.

Die einzige Figur zeigt in einer schematischen Darstellung eine im Ganzen mit 10 bezeichnete Kraft-Wärme-Kopplungsanlage zur dezentralen Strom- und Wärmeversorgung. Die beispielsweise als Klein-Kraft-Wärme-Kopplungsanlage ausgebildete Kraft-Wärme-Kopplungsanlage 10 wird auch als KWK-Anlage (KWK – Kraft-Wärme-Kopplung) bezeichnet und umfasst eine Kraftmaschine 12, mittels welcher unter Bereitstellen von Abgas und durch Umwandeln von mechanischer Energie in elektrische Energie oder durch die direkte Umwandlung von Brennstoffenergie in elektrische Energie die elektrische Energie bereitstellbar ist. Hierzu wird der Kraftmaschine 12 – wie in der Figur durch einen Richtungspfeil 14 veranschaulicht ist – ein Kraftstoff oder Brennstoff zugeführt. Der Kraftstoff wird in der Kraftmaschine 12 umgesetzt, wodurch Abgas entsteht. Durch Umsetzen des Kraftstoffs wird beispielsweise wenigstens eine Kraftmaschinekomponente der Kraftmaschine 12 angetrieben, wobei die Kraftmaschinenkomponente mittels des Kraftstoffs angetrieben wird. The single figure shows a schematic representation of a whole with 10 designated combined heat and power plant for decentralized power and heat supply. The example designed as a small combined heat and power plant combined heat and power plant 10 is also referred to as CHP (CHP - combined heat and power) and includes an engine 12 by which electrical energy can be provided by providing exhaust gas and converting mechanical energy into electrical energy or by directly converting fuel energy into electrical energy. This is the engine 12 - As in the figure by a directional arrow 14 is illustrated - fed a fuel or fuel. The fuel is in the engine 12 implemented, whereby exhaust gas is produced. By reacting the fuel, for example, at least one engine component of the engine becomes 12 driven, wherein the engine component is driven by means of the fuel.

Die Kraftmaschinenkomponente nutzt somit im Kraftstoff gespeicherte Energie und wandelt diese Energie in mechanische Energie um, welche von der Kraftmaschinenkomponente beispielsweise über eine Antriebswelle bereitgestellt wird, oder wandelt diese Energie direkt in elektrische Energie um. Die Kraftmaschinenkomponente ist beispielsweise eine Brennkraftmaschine, welche als Hubkolben-Brennkraftmaschine ausgebildet sein kann. Beispielsweise handelt es sich bei der Brennkraftmaschine um einen Otto-Motor oder einen Diesel-Motor. Die Kraftmaschinenkomponente kann alternativ als Stirling-Motor, Wankel-Motor oder aber als Gasturbine, insbesondere Mikro-Gasturbine, Brennstoffzelle oder dergleichen Kraftmaschine ausgebildet sein. Die Kraftmaschine 12 stellt das aus der Umsetzung des Kraftstoffs resultierende Abgas bereit, was in der Figur durch einen Richtungspfeil 16 veranschaulicht ist. Ferner stellt die Kraftmaschine 12 die elektrische Energie insbesondere in Form von elektrischem Strom bereit, was in der Figur durch einen Richtungspfeil 18 veranschaulicht ist. The engine component thus utilizes energy stored in the fuel and converts that energy into mechanical energy provided by the engine component, for example via a drive shaft, or converts that energy directly into electrical energy. The engine component is, for example, an internal combustion engine, which may be designed as a reciprocating internal combustion engine. For example, the internal combustion engine is an Otto engine or a diesel engine. The engine component may alternatively be designed as a Stirling engine, Wankel engine or as a gas turbine, in particular micro-gas turbine, fuel cell or the like engine. The engine 12 provides the resulting from the implementation of the fuel exhaust gas, which in the figure by a directional arrow 16 is illustrated. Further, the engine provides 12 the electrical energy in particular in the form of electric current ready, which in the figure by a directional arrow 18 is illustrated.

Der Kraftstoff wird beispielsweise in wenigstens einem Brennraum der Kraftmaschine 12 verbrannt. Hierbei ist beispielsweise eine Abgasverrohrung 20 mit dem Brennraum fluidisch verbunden, sodass das Abgas aus dem Brennraum ausströmen und in die Abgasverrohrung 20 einströmen kann. Die Abgasverrohrung 20 ist somit von dem Abgas durchströmbar und dient insbesondere zum Führen des Abgases. The fuel is, for example, in at least one combustion chamber of the engine 12 burned. Here, for example, an exhaust pipe 20 fluidly connected to the combustion chamber, so that the exhaust gas flow out of the combustion chamber and into the exhaust piping 20 can flow in. The exhaust piping 20 is thus permeable by the exhaust gas and serves in particular for guiding the exhaust gas.

Die KWK-Anlage umfasst ferner wenigstens einen Wärmespeicher 22, in welchem – wie im Folgenden noch erläutert wird – von dem Abgas bereitgestellte Wärmeenergie gespeichert wird. Darüber hinaus umfasst die KWK-Anlage eine Hochtemperatur-Batterie 24, in welcher die von der Kraftmaschine 12 bereitgestellte elektrische Energie speicherbar ist. Die Hochtemperatur-Batterie 24 ist dabei mittels des von der Kraftmaschine 12 bereitgestellten Abgases zum Warmhalten der Hochtemperatur-Batterie 24 versorgbar. Aus der Figur ist erkennbar, dass die Hochtemperatur-Batterie 24 in der Abgasverrohrung 20 angeordnet ist. Dadurch wird das die Abgasverrohrung 20 durchströmende Abgas zur Hochtemperatur-Batterie 24 geführt, sodass die Hochtemperatur-Batterie 24 mittels des Abgases warmgehalten werden kann. Die Hochtemperatur-Batterie 24 weist beispielsweise einen Betriebstemperaturbereich von einschließlich 250 Grad Celsius bis einschließlich 350 Grad Celsius auf. Hierbei kann die Hochtemperatur-Batterie 24 mittels des Abgases in diesem Betriebstemperaturbereich gehalten werden. The CHP plant further comprises at least one heat storage 22 in which, as will be explained below, heat energy provided by the exhaust gas is stored. In addition, the CHP plant includes a high-temperature battery 24 in which of the engine 12 provided electrical energy can be stored. The high temperature battery 24 is by means of the engine 12 provided exhaust gas to keep the high temperature battery warm 24 supplied. From the figure it can be seen that the high-temperature battery 24 in the exhaust piping 20 is arranged. This will be the exhaust piping 20 flowing exhaust gas to the high-temperature battery 24 led, so the high-temperature battery 24 can be kept warm by means of the exhaust gas. The high temperature battery 24 For example, it has an operating temperature range of up to and including 350 degrees Celsius, including 250 degrees Celsius. This can be the high-temperature battery 24 be kept by means of the exhaust gas in this operating temperature range.

In Strömungsrichtung des Abgases von der Kraftmaschine 12 zur Hochtemperatur-Batterie 24 ist zwischen der Kraftmaschine 12 und der Hochtemperatur-Batterie 24 ein erster Wärmeübertrager 26 angeordnet. Mittels des Wärmeübertrages 26 wird unter Kühlen des Abgases Wärmeenergie von dem Abgas an den Wärmespeicher 22 übertragen, da der Wärmeübertrager 26 beispielsweise wärmetechnisch mit dem Wärmespeicher 22 gekoppelt ist. Wichtig ist, dass das Abgas, das der Hochtemperatur-Batterie 24 zugeführt wird, eine Temperatur von mindestens 250 Grad Celsius bis 350 Grad Celsius aufweist, sodass die Hochtemperatur-Batterie 24 in ihrem Betriebstemperaturbereich gehalten werden kann. Liegt die Temperatur des Abgases oberhalb von 250 Grad Celsius bis 350 Grad Celsius, so kommt der Wärmeübertrager 26 zum Einsatz, mittels welchem das Abgas auf eine Temperatur von 250 Grad Celsius bis 350 Grad Celsius gekühlt wird. Hierzu wird mittels des Wärmeübertrages 26 Wärme beziehungsweise Wärmeenergie aus dem Abgas abgeführt, wobei diese abgeführte Wärme zum Beheizen des Wärmespeichers 22 genutzt wird. Weist das Abgas der Kraftmaschine 12 jedoch eine Temperatur in einem Bereich von 250 Grad Celsius bis 350 Grad Celsius auf, so ist eine Kühlung nicht notwendig. Dies bedeutet, dass dann der Wärmeübertrager 26 entfallen kann. In the flow direction of the exhaust gas from the engine 12 to the high-temperature battery 24 is between the engine 12 and the high-temperature battery 24 a first heat exchanger 26 arranged. By means of the heat transfer 26 is under cooling of the exhaust gas heat energy from the exhaust gas to the heat storage 22 transferred, because the heat exchanger 26 for example, thermally with the heat storage 22 is coupled. It is important that the exhaust, that of the high-temperature battery 24 is fed, a temperature of at least 250 degrees Celsius to 350 degrees Celsius, so that the high-temperature battery 24 can be kept in their operating temperature range. If the temperature of the exhaust gas is above 250 degrees Celsius to 350 degrees Celsius, then comes the heat exchanger 26 used, by means of which the exhaust gas is cooled to a temperature of 250 degrees Celsius to 350 degrees Celsius. This is done by means of the heat transfer 26 Heat or heat energy dissipated from the exhaust gas, this heat dissipated to heat the heat storage 22 is being used. Indicates the exhaust of the engine 12 but a temperature in one Range of 250 degrees Celsius to 350 degrees Celsius, so cooling is not necessary. This means that then the heat exchanger 26 can be omitted.

Beispielsweise wird das Abgas indirekt durch die Hochtemperatur-Batterie 24 geführt, wobei ein Wärmeübergang von dem Abgas an die Hochtemperatur-Batterie 24 erfolgt. Dadurch kann eine stabile Temperatur der Hochtemperatur-Batterie 24 auch dann gewährleistet werden, wenn die Hochtemperatur-Batterie 24 nicht betrieben wird. Unter dem Betrieb der Hochtemperatur-Batterie 24 ist zu verstehen, dass die Hochtemperatur-Batterie 24 mit elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom aufgeladen beziehungsweise geladen und entladen wird. In einem Stillstand oder einem sogenannten Stand-by-Betrieb der Hochtemperatur-Batterie 24 wird diese weder geladen noch entladen. For example, the exhaust gas is indirectly through the high-temperature battery 24 passed, wherein a heat transfer from the exhaust gas to the high-temperature battery 24 he follows. This allows a stable temperature of the high-temperature battery 24 be guaranteed even if the high-temperature battery 24 not operated. Under the operation of the high-temperature battery 24 is to be understood that the high-temperature battery 24 is charged or discharged and charged with electrical energy or electric current. In a standstill or a so-called stand-by operation of the high-temperature battery 24 this is neither loaded nor unloaded.

Durch das Versorgen und Warmhalten beziehungsweise Beheizen der Hochtemperatur-Batterie 24 mit dem Abgas der Kraftmaschine 12 können Wärmeverluste ausgeglichen werden und eine Selbstentladung der Hochtemperatur-Batterie 24 findet nicht statt. Das Abgas wird mittels der Hochtemperatur-Batterie 24 beispielsweise infolge eines Wärmeübergangs von dem Abgas an die Hochtemperatur-Batterie 24 leicht gekühlt, sodass das Abgas stromab der Hochtemperatur-Batterie 24 eine geringere Temperatur als stromauf der Hochtemperatur-Batterie 24 aufweist. Alternativ zu der Darstellung in der Figur kann auch nur ein Teilstrom des Abgases durch die Hochtemperatur-Batterie geführt werden. By supplying and keeping warm or heating the high-temperature battery 24 with the exhaust of the engine 12 Heat losses can be compensated and a self-discharge of the high-temperature battery 24 does not take place. The exhaust gas is removed by means of the high-temperature battery 24 for example due to heat transfer from the exhaust gas to the high temperature battery 24 slightly cooled so that the exhaust gas downstream of the high-temperature battery 24 a lower temperature than upstream of the high-temperature battery 24 having. Alternatively to the representation in the figure, only a partial flow of the exhaust gas can be passed through the high-temperature battery.

Das beispielsweise in der Hochtemperatur-Batterie 24 nur leicht abgekühlte Abgas strömt dann zu einem zweiten Wärmeübertrager 28, welcher – wie aus der Figur erkennbar ist – in der Abgasverrohrung 20 stromab der Hochtemperatur-Batterie 24 angeordnet ist. Mittels des zweiten Wärmeübertragers 28 wird die von dem Abgas bereitgestellte Wärmeenergie an den Wärmespeicher 22 übertragen, sodass der Wärmespeicher 22 beheizt beziehungsweise die von dem Abgas bereitgestellte Wärmeenergie in dem Wärmespeicher 22 gespeichert wird. Mit anderen Worten dient der zweite Wärmeübertrager 28 dazu, zumindest einen Teil der im Abgas verbliebenen Wärme an den Wärmespeicher 22 abzugeben. Während des Betriebs der Hochtemperatur-Batterie 24, das heißt während ihrer Aufladung oder Entladung, wird Wärme freigesetzt. Diese Wärmefreisetzung ist üblicherweise gering und führt dann zu einer geringen Temperaturerhöhung des Abgases, sodass das Abgas stromab der Hochtemperatur-Batterie 24 eine höhere Temperatur aufweist als zwischen der Hochtemperatur-Batterie 24 und dem ersten Wärmeübertrager 26. In diesem Betriebszustand wird das der Hochtemperatur-Batterie 24 zugeführte Abgas als Kühlmedium zum Kühlen der Hochtemperatur-Batterie 24 eingesetzt. For example, in the high-temperature battery 24 only slightly cooled exhaust gas then flows to a second heat exchanger 28 , which - as can be seen from the figure - in the exhaust piping 20 downstream of the high-temperature battery 24 is arranged. By means of the second heat exchanger 28 the heat energy provided by the exhaust gas is transferred to the heat accumulator 22 transferred, so that the heat storage 22 heated or provided by the exhaust heat energy in the heat storage 22 is stored. In other words, the second heat exchanger serves 28 to at least a portion of the remaining heat in the exhaust gas to the heat storage 22 leave. During operation of the high-temperature battery 24 That is, during its charge or discharge, heat is released. This heat release is usually low and then leads to a small increase in the temperature of the exhaust gas, so that the exhaust gas downstream of the high-temperature battery 24 has a higher temperature than between the high-temperature battery 24 and the first heat exchanger 26 , In this operating state, that of the high-temperature battery 24 supplied exhaust gas as a cooling medium for cooling the high-temperature battery 24 used.

Reicht diese Kühlleistung des Abgases nicht aus und/oder ist eine Kühlung erforderlich, beispielsweise dann, wenn die Kraftmaschine 12 nicht im Betrieb ist, kommt beispielsweise ein Gebläse 30 zum Erzeugen eines Gasstroms zum Einsatz. Mit anderen Worten kann mittels des Gebläses 30 ein Gas unter Ausbildung eines Gasstroms gefördert werden, wobei die Hochtemperatur-Batterie 24 mit diesem Gasstrom versorgbar und mittels des Gasstroms zu kühlen ist. Does not suffice this cooling performance of the exhaust gas and / or cooling is required, for example, when the engine 12 is not in operation, comes, for example, a blower 30 for generating a gas flow used. In other words, by means of the blower 30 a gas to be pumped under formation of a gas stream, the high-temperature battery 24 be supplied with this gas stream and to cool by means of the gas stream.

Es kann vorgesehen sein, dass das Gas beziehungsweise der Gasstrom Luft beziehungsweise ein Luftstrom ist, mittels welchem die Hochtemperatur-Batterie 24 gekühlt werden kann. Der mittels des Gebläses 30 erzeugte Gasstrom wird beispielsweise durch die Hochtemperatur-Batterie 24 hindurch geführt. It can be provided that the gas or the gas stream is air or an air stream, by means of which the high-temperature battery 24 can be cooled. The by means of the blower 30 generated gas flow, for example, by the high-temperature battery 24 passed through.

Das Gebläse 30 ist beispielsweise als elektrisches Gebläse ausgebildet und umfasst einen Elektromotor und ein Lüfterrad, welches zum Erzeugen des Gasstroms mittels des Elektromotors antreibbar ist. Beispielsweise ist der Elektromotor des Gebläses 30 elektrisch mit der Kraftmaschine 12 und/oder der Hochtemperatur-Batterie 24 verbunden, sodass der Elektromotor des Gebläses 30 mit elektrischem Strom beziehungsweise elektrischer Energie, der beziehungsweise die von der Kraftmaschine 12 und/oder von der Hochtemperatur-Batterie 24 bereitgestellt wird, versorgt und betrieben werden kann. The fan 30 For example, is designed as an electric fan and includes an electric motor and a fan, which is driven to generate the gas flow by means of the electric motor. For example, the electric motor of the blower 30 electrically with the engine 12 and / or the high temperature battery 24 connected so that the electric motor of the blower 30 with electrical power or electrical energy, that of the engine 12 and / or from the high-temperature battery 24 is provided, can be supplied and operated.

Aus der Figur ist erkennbar, dass das Gebläse 30 vorliegend in einer Rückführleitung 32 einer im Ganzen mit 33 bezeichneten Rezirkulationseinrichtung der KWK-Anlage angeordnet ist. Die Rückführleitung 32 ist an einer Abzweigstelle A sowie an einer Einführstelle E fluidisch mit der Abgasverrohrung 20 verbunden, wobei die Abzweigstelle A stromab der Hochtemperatur-Batterie 24, insbesondere stromab des zweiten Wärmeübertragers 28, angeordnet ist. Die Einführstelle E ist dabei stromauf der Hochtemperatur-Batterie 24 und vorliegend in Strömungsrichtung des Abgases durch die Abgasverrohrung 20 zwischen dem ersten Wärmeübertrager 26 und der Hochtemperatur-Batterie 24 angeordnet. Mittels des Wärmeübertragers 28 wird das Abgas gekühlt, sodass es an der Abzweigstelle A eine geringere Temperatur aufweist als an der Einführstelle E. Mittels der Rezirkulationseinrichtung 33 kann das Abgas an der Abzweigstelle A aus der Abgasverrohrung 20 abgezweigt und zur Einführstelle E rückgeführt und an der Einführstelle E in die Abgasverrohrung 20 eingeführt werden. Das abgezweigte und rückgeführte Abgas kann dann die Hochtemperatur-Batterie 24 umströmen beziehungsweise durchströmen, wodurch die Hochtemperatur-Batterie 24 mittels des abgezweigten und rückgeführten Abgases gekühlt wird. From the figure it can be seen that the blower 30 present in a return line 32 one in total with 33 designated recirculation means of the CHP plant is arranged. The return line 32 is at a branch point A and at an insertion point E fluidly with the exhaust piping 20 connected, wherein the branch point A downstream of the high-temperature battery 24 , in particular downstream of the second heat exchanger 28 , is arranged. The insertion point E is upstream of the high-temperature battery 24 and in the present case in the flow direction of the exhaust gas through the exhaust piping 20 between the first heat exchanger 26 and the high-temperature battery 24 arranged. By means of the heat exchanger 28 the exhaust gas is cooled so that it has a lower temperature at the branch point A than at the insertion point E. By means of the recirculation device 33 the exhaust gas at the branch point A from the exhaust piping 20 branched off and returned to the insertion point E and at the insertion point E in the exhaust piping 20 be introduced. The branched and recirculated exhaust gas may then be the high temperature battery 24 flow around or flow through, causing the High-temperature battery 24 is cooled by means of the branched and recirculated exhaust gas.

Hierbei dient das Gebläse 30 zum Abzweigen des Abgases an der Abzweigstelle A aus der Abgasverrohrung 20 und zum Fördern des abgezweigten Abgases zur Einführstelle E, sodass der mittels des Gebläses 30 erzeugte beziehungsweise erzeugbare Gasstrom ein Abgasstrom aus abgezweigtem Abgas ist. This is where the fan is used 30 for branching the exhaust gas at the branch point A from the exhaust piping 20 and for conveying the branched exhaust gas to the insertion point E, so that by means of the blower 30 generated or generated gas stream is an exhaust gas stream from branched off exhaust gas.

Aus der Figur ist erkennbar, dass die Rückführleitung 32 optional an einer weiteren Einführstelle E2 mit der Kraftmaschine 12 fluidisch verbunden ist, sodass das abgezweigte und rückgeführte Abgas der Kraftmaschine 12 zugeführt werden kenn. Dadurch kann im Abgas enthaltene Abwärme, insbesondere der Hochtemperatur-Batterie 24, genutzt werden, um die Kraftmaschine 12, insbesondere ihre Brennkraftmaschine, zu erwärmen, insbesondere vorzuwärmen. Dies ist dann sinnvoll, wenn die Kraftmaschine 12 kalt ist und ein Start bevorsteht. Mittels des zur weiteren Einführstelle E2 rückgeführten Abgases ist es somit möglich, die Kraftmaschine 12 vor ihrem eigentlichen Start zu erwärmen, sodass eigentliche Kaltstarts der Kraftmaschine 12 vermieden werden können. Durch diese Vorwärmung können sowohl kaltstartbedingte Lebensdauerbeeinträchtigungen als auch erhöhte Emissionen beim Start der Kraftmaschine 12 zumindest gering gehalten werden. From the figure it can be seen that the return line 32 optionally at a further insertion point E2 with the engine 12 is fluidly connected, so that the branched and recirculated exhaust gas of the engine 12 be fed kenn. As a result, waste heat contained in the exhaust gas, in particular the high-temperature battery 24 , used to the engine 12 , in particular its internal combustion engine, to heat, in particular preheat. This makes sense when the engine 12 is cold and a start is imminent. By means of the recirculated to the further insertion point E2 exhaust gas, it is thus possible, the engine 12 to heat up before their actual start, so the actual cold starts of the engine 12 can be avoided. This preheating can both cold start life impairments as well as increased emissions at the start of the engine 12 be kept low at least.

Die Kraft-Wärme-Kopplungsanlage 10 umfasst darüber hinaus eine elektrische Heizeinrichtung 34, welche vorliegend in den Wärmespeicher 22 integriert ist. Mittels der elektrischen Heizeinrichtung 34, welche beispielsweise als Wärmepumpe oder elektrische Widerstandsheizung ausgebildet ist, kann der Wärmespeicher 22 im Bedarfsfall beheizt werden. The combined heat and power plant 10 also includes an electric heater 34 , which present in the heat storage 22 is integrated. By means of the electric heater 34 , which is designed for example as a heat pump or electrical resistance heating, the heat storage 22 be heated if necessary.

Ferner umfasst die Kraft-Wärme-Kopplungsanlage 10 eine elektrische Steuereinheit 36, welche, wie anhand des Richtungspfeils 18 und anhand eines Richtungspfeils 38 erkennbar ist, elektrisch mit der Kraftmaschine 12 und mit der Hochtemperatur-Batterie 24 verbunden ist. Ferner ist die elektrische Steuereinheit 36, wie anhand eines Richtungspfeils 40 erkennbar ist, mit der elektrischen Heizeinrichtung 34 verbunden. Hierdurch sind die Kraftmaschine 12, die Hochtemperatur-Batterie 24 und die elektrische Heizeinrichtung 34 über die elektrische Steuereinheit 36 elektrisch miteinander verbunden. Anhand eines Richtungspfeils 42 ist eine Nachfrage nach Wärmeenergie veranschaulicht, welche mittels des Wärmespeichers 22 bedient wird. Mit anderen Worten veranschaulicht der Richtungspfeil 42 die Abfuhr von Wärme beziehungsweise Wärmeenergie aus dem Wärmespeicher 22, wobei die abgeführte Wärmeenergie für Heizzwecke genutzt wird. Darüber hinaus veranschaulicht ein Richtungspfeil 44 eine Nachfrage nach elektrischem Strom beziehungsweise elektrischer Energie. Diese Nachfrage, welche auch als Stromnachfrage bezeichnet wird, wird über die elektrische Steuereinheit 36 bedient. Zum Bedienen der Stromnachfrage wird beispielsweise elektrische Energie genutzt, welche von der Kraftmaschine 12 und/oder von der Hochtemperatur-Batterie 24 bereitgestellt wird. Durch gestrichelte Linien 46 und 48 ist in der Figur veranschaulicht, dass die jeweilige Nachfrage nach Wärme beziehungsweise Wärmeenergie und nach elektrischer Energie mittels der elektrischen Steuereinheit 36 erfasst wird. Hierzu werden der elektrischen Steuereinheit 36 jeweilige Signale zugeführt, welche die jeweilige Nachfrage charakterisieren, wobei die elektrische Steuereinheit 36 diese Signale empfängt. Die elektrische Steuereinheit 36 stellt dabei einen jeweiligen, aktuellen Strom- und Wärmebedarf fest und greift dann in den jeweiligen Betrieb der Komponenten in Form der Kraftmaschine 12, der Hochtemperatur-Batterie 24 und der elektrischen Heizeinrichtung 34 ein. Dies bedeutet, dass die genannten Komponenten mittels der elektrischen Steuereinheit 36 insbesondere in Abhängigkeit von dem festgestellten Strom- und Wärmebedarf gesteuert, insbesondere geregelt, werden. Furthermore, the combined heat and power plant 10 an electrical control unit 36 , which, as with the directional arrow 18 and by means of a directional arrow 38 is recognizable, electrically with the engine 12 and with the high-temperature battery 24 connected is. Further, the electric control unit 36 as with a directional arrow 40 is recognizable with the electric heater 34 connected. This is the engine 12 , the high-temperature battery 24 and the electric heater 34 via the electrical control unit 36 electrically connected to each other. Based on a directional arrow 42 is a demand for heat energy illustrated by means of heat storage 22 is served. In other words, the directional arrow illustrates 42 the removal of heat or heat energy from the heat storage 22 , wherein the dissipated heat energy is used for heating purposes. In addition, a directional arrow illustrates 44 a demand for electricity or electrical energy. This demand, which is also called electricity demand, is via the electrical control unit 36 served. To operate the demand for electricity, for example, electrical energy is used, which from the engine 12 and / or from the high-temperature battery 24 provided. By dashed lines 46 and 48 is illustrated in the figure that the respective demand for heat or thermal energy and electrical energy by means of the electrical control unit 36 is detected. For this purpose, the electrical control unit 36 supplied respective signals which characterize the respective demand, wherein the electrical control unit 36 receives these signals. The electric control unit 36 In doing so, it determines a respective, current electricity and heat requirement and then engages in the respective operation of the components in the form of the engine 12 , the high-temperature battery 24 and the electric heater 34 one. This means that the said components by means of the electrical control unit 36 controlled in particular depending on the determined power and heat demand, in particular regulated, be.

Die KWK-Anlage umfasst ferner ein elektrisches Heizelement 50 zum Erwärmen der Hochtemperatur-Batterie 24. Wie durch einen Richtungspfeil 52 veranschaulicht ist, ist das elektrische Heizelement 50 elektrisch mit der elektrischen Steuereinheit 36 verbunden. Infolge der jeweiligen elektrischen Verbindung der elektrischen Heizeinrichtung 34 und des elektrischen Heizelements 50 mit der elektrischen Steuereinheit 36 sind die elektrische Heizeinrichtung 34 und das elektrische Heizelement 50 elektrisch mit der Kraftmaschine 12 und der Hochtemperatur-Batterie 24 verbunden, sodass die elektrische Heizeinrichtung 34 und das elektrische Heizelement 50 mit elektrischer Energie, welche von der Kraftmaschine 12 und/oder der Hochtemperatur-Batterie 24 bereitgestellt wird, versorgt und dadurch betrieben werden können. The CHP plant also includes an electrical heating element 50 for heating the high-temperature battery 24 , Like a directional arrow 52 is illustrated is the electric heating element 50 electrically with the electrical control unit 36 connected. Due to the respective electrical connection of the electric heater 34 and the electric heating element 50 with the electrical control unit 36 are the electric heater 34 and the electric heating element 50 electrically with the engine 12 and the high-temperature battery 24 connected so that the electric heater 34 and the electric heating element 50 with electrical energy coming from the engine 12 and / or the high temperature battery 24 is provided, supplied and can be operated by it.

Das elektrische Heizelement 50 dient zum Beheizen der Hochtemperatur-Batterie 24, sodass diese auch dann in ihrem Betriebstemperaturbereich gehalten, das heißt warmgehalten werden kann, wenn das Abgas beispielsweise eine Temperatur aufweist, die geringer als der Betriebstemperaturbereich ist oder wenn die Kraftmaschine 12 deaktiviert ist. The electric heating element 50 serves to heat the high-temperature battery 24 so that it can be kept even in its operating temperature range, that is, can be kept warm, for example, if the exhaust gas has a temperature which is lower than the operating temperature range or if the engine 12 is disabled.

Das elektrische Heizelement 50 ist dabei eine weitere Komponente, welche mittels der elektrischen Steuereinheit 36 insbesondere in Abhängigkeit von der aktuellen Strom- und Wärmenachfrage gesteuert, insbesondere geregelt, wird. Die Stromnachfrage wird insbesondere durch die Kraftmaschine 12 bedient. Mit anderen Worten wird beispielsweise eine Grundlast des elektrischen Stroms durch die Kraftmaschine 12 bedient. Spitzenlasten in der Stromversorgung können durch die Hochtemperatur-Batterie 24 bereitgestellt werden. Beispielsweise ist es vorgesehen, dass zur Bedienung von Spitzenlasten sowohl die Kraftmaschine 12 als auch die Hochtemperatur-Batterie 24 elektrischen Strom bereitstellen, welcher über die elektrische Steuereinheit 36 von der KWK-Anlage insgesamt bereitgestellt und beispielsweise wenigstens einem elektrischen Verbraucher zugeführt wird. The electric heating element 50 is a further component, which by means of the electrical control unit 36 controlled in particular depending on the current demand for electricity and heat, in particular regulated, is. The demand for electricity is particularly due to the engine 12 served. In other words, for example, a base load of the electric current through the engine 12 served. Peak loads in the power supply can be caused by the high-temperature battery 24 to be provided. For example, it is envisaged that for the operation of peak loads both the engine 12 as well as the high-temperature battery 24 provide electrical power, which via the electrical control unit 36 provided in total by the cogeneration unit and, for example, supplied to at least one electrical load.

Bei geringer Stromnachfrage wird die Hochtemperatur-Batterie 24 mit elektrischem Strom aufgeladen, der von der Kraftmaschine 12 bereitgestellt wird. Dabei wird beispielsweise ein Teil des von der Kraftmaschine 12 bereitgestellten Stroms zum Aufladen der Hochtemperatur-Batterie 24 und ein weiterer Teil des von der Kraftmaschine 12 bereitgestellten elektrischen Stroms zum Bedienen der geringen Stromnachfrage genutzt. When there is low demand for electricity, the high-temperature battery becomes 24 charged with electricity from the engine 12 provided. In this case, for example, part of the engine 12 provided power for charging the high-temperature battery 24 and another part of the engine 12 provided electrical power used to serve the low power demand.

Liegt die Stromnachfrage unterhalb der Mindestlast der Kraftmaschine 12, so erfolgt die Bedienung der Stromnachfrage, das heißt die elektrische Versorgung, ausschließlich durch die Hochtemperatur-Batterie 24. Dies bedeutet, dass in diesem Zustand die Kraftmaschine 12 keine elektrische Energie bereitstellt. In diesem Betriebsfall ist die Hochtemperatur-Batterie 24 im Betrieb, und es findet durch die interne Wärmeentwicklung keine Auskühlung statt. Eine eventuell notwendige Kühlung kann durch das Gebläse 30 realisiert werden. Is the demand for electricity below the minimum load of the engine 12 , so the operation of the power demand, that is, the electrical supply, only by the high-temperature battery 24 , This means that in this state the engine 12 does not provide any electrical energy. In this case of operation is the high-temperature battery 24 in operation, and there is no cooling due to the internal heat development. Any necessary cooling can be done by the blower 30 will be realized.

Insgesamt ist erkennbar, dass mittels der elektrischen Steuereinheit 36 ein jeweiliger Betrag der mittels der Kraftmaschine 12 und der Hochtemperatur-Batterie 24 bereitgestellten elektrischen Leistung eingestellt wird. Ferner dient die elektrische Steuereinheit 36 zum Umschalten der Hochtemperatur-Batterie 24 zwischen einem ersten Betriebsmodus und einem zweiten Betriebsmodus. Der erste Betriebsmodus ist beispielsweise ein Entlademodus, in welchem die Hochtemperatur-Batterie 24 elektrische Energie bereitstellt, die in der Hochtemperatur-Batterie 24 gespeichert ist. In diesem ersten Betriebsmodus kann dann mittels der elektrischen Steuereinheit 36 der Betrag beziehungsweise die Menge der von der Hochtemperatur-Batterie 24 bereitgestellten elektrischen Energie eingestellt werden. Overall, it can be seen that by means of the electrical control unit 36 a respective amount of the means of the engine 12 and the high-temperature battery 24 provided electric power is set. Furthermore, the electric control unit is used 36 for switching the high-temperature battery 24 between a first operating mode and a second operating mode. The first operating mode is, for example, a discharge mode in which the high-temperature battery 24 providing electrical energy in the high-temperature battery 24 is stored. In this first operating mode can then by means of the electrical control unit 36 the amount or amount of the high-temperature battery 24 provided electrical energy.

Der zweite Betriebsmodus der Hochtemperatur-Batterie 24 ist beispielsweise ein Ladezustand, in welchem die Hochtemperatur-Batterie 24 mit elektrischer Energie geladen wird. Diese elektrische Energie, mit welcher die Hochtemperatur-Batterie 24 geladen wird, das heißt welche in der Hochtemperatur-Batterie 24 gespeichert wird, wird beispielsweise von der Kraftmaschine 12 bereitgestellt. The second operating mode of the high-temperature battery 24 For example, is a state of charge, in which the high-temperature battery 24 is charged with electrical energy. This electrical energy with which the high-temperature battery 24 is charged, that is which in the high-temperature battery 24 is stored, for example, from the engine 12 provided.

Anhand des Richtungspfeils 42 ist erkennbar, dass die Wärmeversorgung über den Wärmespeicher 22 beziehungsweise aus diesem stattfindet. Die elektrische Steuereinheit 36 sorgt dabei für ein Nachladen des Wärmespeichers 22 durch den Betrieb der Kraftmaschine 12, wobei der Wärmespeicher 22 insbesondere über den zweiten Wärmeübertrager 28 aufgeladen, das heißt beheizt wird. Die elektrische Heizeinrichtung 34 ist optional und ermöglicht beispielsweise eine kurzzeitige hohe Wärmeproduktion zur Spitzenlastdeckung, dadurch, dass elektrischer Strom aus der Kraftmaschine 12 und/oder der Hochtemperatur-Batterie 24 mittels der elektrischen Heizeinrichtung 34 in Wärme umgewandelt werden kann. Weiterhin erlaubt die mittels der elektrischen Heizeinrichtung 34 bewirkbare elektrische Beheizung auch die Aufnahme von elektrischem Strom von außen und die Speicherung in Form von Wärme. Based on the directional arrow 42 it can be seen that the heat supply via the heat storage 22 or takes place from this. The electric control unit 36 ensures recharging of the heat storage 22 through the operation of the engine 12 , where the heat storage 22 in particular via the second heat exchanger 28 charged, that is heated. The electric heater 34 is optional and allows, for example, a short-term high heat production for peak load coverage, by allowing electric power from the engine 12 and / or the high temperature battery 24 by means of the electric heater 34 can be converted into heat. Furthermore, the means of the electric heater allows 34 Electric heating can also be used to absorb electricity from the outside and store it in the form of heat.

Ferner kann die elektrische Steuereinheit 36 dazu ausgebildet sein, vor dem Start der Kraftmaschine 12 deren Temperatur zu erfassen. Liegt die Temperatur der Kraftmaschine 12 beispielsweise unterhalb eines vorgebbaren Schwellenwerts, so kann die elektrische Steuereinheit 36 die zuvor beschriebene Vorerwärmung der Kraftmaschine 12 bewirken beziehungsweise einleiten. Furthermore, the electric control unit 36 be trained to before the start of the engine 12 to record their temperature. Is the temperature of the engine 12 For example, below a predetermined threshold, so the electrical control unit 36 the preheating of the engine described above 12 cause or initiate.

Die Kraftmaschine 12 weist beispielsweise eine elektrische Leistung in einem Bereich von einschließlich 0,2 bis einschließlich 1.000 Kilowatt und eine thermische Leistung in einem Bereich von einschließlich 0,2 bis einschließlich 3.000 Kilowatt auf. Das Abgas der Kraftmaschine 12 weist, insbesondere stromauf des ersten Wärmeübertragers 26, eine Temperatur in einem Bereich von einschließlich 250 Grad Celsius bis einschließlich 900 Grad Celsius auf. Vorzugsweise weist die Hochtemperatur-Batterie 24 eine Betriebstemperatur in einem Bereich von einschließlich 250 Grad Celsius bis einschließlich 350 Grad Celsius auf. Ferner weist der Wärmespeicher 22 vorzugsweise eine obere Temperatur in einem Bereich von einschließlich 40 Grad Celsius bis einschließlich 160 Grad Celsius auf. The engine 12 For example, it has an electric power ranging from 0.2 to 1000 kilowatts inclusive and a thermal power ranging from 0.2 to 3000 kilowatts inclusive. The exhaust of the engine 12 points, in particular upstream of the first heat exchanger 26 , a temperature ranging from 250 degrees Celsius up to and including 900 degrees Celsius. Preferably, the high temperature battery 24 an operating temperature ranging from 250 degrees Celsius to 350 degrees Celsius inclusive. Furthermore, the heat storage 22 preferably at an upper temperature in a range of from 40 degrees Celsius to 160 degrees Celsius inclusive.

Claims (11)

Kraft-Wärme-Kopplungsanlage (10) zur dezentralen Strom- und Wärmeversorgung, mit wenigstens einer Kraftmaschine (12), mittels welcher unter Bereitstellen von Abgas elektrische Energie bereitstellbar ist, mit wenigstens einem Wärmespeicher (22) zum Speichern von von dem Abgas bereitgestellter Wärmeenergie, und mit wenigstens einer Hochtemperatur-Batterie (24), in welcher die von der Kraftmaschine (12) bereitgestellte elektrische Energie speicherbar ist, wobei die Hochtemperatur-Batterie (24) mittels des von der Kraftmaschine (12) bereitgestellten Abgases zum Warmhalten der Hochtemperatur-Batterie (24) versorgbar ist. Combined heat and power plant ( 10 ) for decentralized power and heat supply, with at least one engine ( 12 ), by means of which electric energy can be provided while providing exhaust gas, with at least one heat accumulator ( 22 ) for storing thermal energy provided by the exhaust gas, and at least one high-temperature battery ( 24 ), in which the of the engine ( 12 ) stored electrical energy, wherein the high-temperature battery ( 24 ) by means of the engine ( 12 ) provided exhaust gas for keeping the high-temperature battery ( 24 ) is available. Kraft-Wärme-Kopplungsanlage (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine elektrische Heizeinrichtung (34) zum Beheizen des Wärmespeichers (22) vorgesehen ist. Combined heat and power plant ( 10 ) according to claim 1, characterized in that at least one electric heating device ( 34 ) for heating the heat accumulator ( 22 ) is provided. Kraft-Wärme-Kopplungsanlage (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Heizeinrichtung (34) in den Wärmespeicher (22) integriert ist. Combined heat and power plant ( 10 ) according to claim 2, characterized in that the electric heating device ( 34 ) in the heat storage ( 22 ) is integrated. Kraft-Wärme-Kopplungsanlage (10) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Heizeinrichtung (34) mit der Hochtemperatur-Batterie (24) elektrisch verbunden und mit in der Hochtemperatur-Batterie (24) gespeicherter elektrischer Energie versorgbar und betreibbar ist. Combined heat and power plant ( 10 ) according to one of claims 2 or 3, characterized in that the electrical heating device ( 34 ) with the high-temperature battery ( 24 ) and in the high-temperature battery ( 24 ) stored electrical energy can be supplied and operated. Kraft-Wärme-Kopplungsanlage (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Strömungsrichtung des Abgases von der Kraftmaschine (12) zur Hochtemperatur-Batterie (24) zwischen dieser und der Kraftmaschine (12) wenigstens ein Wärmeübertrager (26) angeordnet ist, mittels welchem unter Kühlen des Abgases Wärmeenergie von dem Abgas an den Wärmespeicher (22) übertragbar ist. Combined heat and power plant ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in the flow direction of the exhaust gas from the engine ( 12 ) to the high-temperature battery ( 24 ) between this and the engine ( 12 ) at least one heat exchanger ( 26 ) is arranged, by means of which, while cooling the exhaust gas heat energy from the exhaust gas to the heat storage ( 22 ) is transferable. Kraft-Wärme-Kopplungsanlage (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Strömungsrichtung des Abgases stromab der Hochtemperatur-Batterie (24) wenigstens ein weiterer Wärmeübertrager (28) angeordnet ist, mittels welchem die von dem Abgas bereitgestellte Wärmeenergie an den Wärmespeicher (22) übertragbar ist. Combined heat and power plant ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in the flow direction of the exhaust gas downstream of the high-temperature battery ( 24 ) at least one further heat exchanger ( 28 ) is arranged, by means of which the heat energy provided by the exhaust gas to the heat storage ( 22 ) is transferable. Kraft-Wärme-Kopplungsanlage (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochtemperatur-Batterie (24) wenigstens ein elektrisches Heizelement (50) zum Erwärmen der Hochtemperatur-Batterie (24) zugeordnet ist. Combined heat and power plant ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the high-temperature battery ( 24 ) at least one electrical heating element ( 50 ) for heating the high-temperature battery ( 24 ) assigned. Kraft-Wärme-Kopplungsanlage (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Heizelement (50) mit der Hochtemperatur-Batterie (24) elektrisch verbunden und mit in der Hochtemperatur-Batterie (24) gespeicherter elektrischer Energie versorgbar und betreibbar ist. Combined heat and power plant ( 10 ) according to claim 7, characterized in that the electrical heating element ( 50 ) with the high-temperature battery ( 24 ) and in the high-temperature battery ( 24 ) stored electrical energy can be supplied and operated. Kraft-Wärme-Kopplungsanlage (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Gebläse (30) vorgesehen ist, mittels welchem ein Gasstrom erzeugbar und die Hochtemperatur-Batterie (24) mit dem Gasstrom zum Kühlen der Hochtemperatur-Batterie (24) versorgbar ist. Combined heat and power plant ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one blower ( 30 ) is provided, by means of which a gas flow generated and the high-temperature battery ( 24 ) with the gas flow for cooling the high-temperature battery ( 24 ) is available. Kraft-Wärme-Kopplungsanlage (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rezirkulationseinrichtung (33) vorgesehen ist, mittels welcher das Abgas von einer stromab der Hochtemperatur-Batterie (24) angeordneten Abzweigstelle (A) zur Hochtemperatur-Batterie (24) und/oder zu einer stromauf der Hochtemperatur-Batterie (24) angeordneten Einführstelle (E, E2) rückführbar ist. Combined heat and power plant ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a recirculation device ( 33 ) is provided, by means of which the exhaust gas from a downstream of the high-temperature battery ( 24 ) arranged branching point (A) to the high-temperature battery ( 24 ) and / or to an upstream of the high-temperature battery ( 24 ) arranged insertion point (E, E2) is traceable. Kraft-Wärme-Kopplungsanlage (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit (36) eine Strom- (44) und Wärmenachfrage (42) erfasst und die Einzelkomponenten der Kraft-Wärme-Kopplungsanlage (10) so betreibt, dass die Strom- (44) und Wärmenachfrage (42) wenigstens teilweise durch die Kraft-Wärme-Kopplungsanlage (10) bedient werden. Combined heat and power plant ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a control unit ( 36 ) a power ( 44 ) and heat demand ( 42 ) and the individual components of the combined heat and power plant ( 10 ) operates so that the power ( 44 ) and heat demand ( 42 ) at least partially by the combined heat and power plant ( 10 ) to be served.
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